KR20200106341A - Under-actuated gripping module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 사물 형상 적응형 파지 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로봇 의수에 적용되는 손가락 모듈로서, 손가락의 세부적인 동작을 그대로 모사할 수 있으며, 이를 통해 사물 형상에 부합하도록 변형 동작이 가능한, 사물 형상 적응형 파지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an object shape adaptive gripping module, and more particularly, as a finger module applied to a robot prosthetic arm, which can simulate a detailed operation of a finger as it is, and through this, a deformable operation is possible to conform to the shape of an object. It relates to an object shape adaptive gripping module.
종래 개발된 로봇의수의 경우, 일본국 특허공개 제2016-150429호에서와 같이, 4절 링크 구조를 이용하여 손 동작과 유사한 동작을 실현하는 것을 특징으로 하며, 이는 구동부의 위치에 따라 손가락 모양이 결정되는 구조를 가진다. In the case of the previously developed number of robots, as in Japanese Patent Laid-Open No. 2016-150429, it is characterized by realizing a motion similar to the hand motion using a section 4 link structure, which is shaped like a finger according to the position of the drive unit. It has a crystalline structure.
그러나, 이러한 4절 링크 구조의 경우 복잡한 구조를 가지는 것으로 설계 및 동작이 어려운 문제가 있으며, 특히, 임의의 형상을 가지는 사물을 파지하는 경우, 의수의 모양이 기 설정된 구동부의 위치에 따라 고정되므로 사물을 보다 안정적으로 파지하는 것에는 한계가 있다. However, in the case of this section 4 link structure, it is difficult to design and operate because it has a complex structure. In particular, in the case of gripping an object having an arbitrary shape, the shape of the prosthetic is fixed according to the position of the preset driving unit. There is a limit to the more stable gripping of the cells.
한편, 이러한 문제를 개선하기 위해, 손가락 각각의 마디가 독립적으로 구동되는 기술이 개발되고 있으며, 대한민국 공개 특허 제10-2018-0043501호 등의 기술을 예로 들 수 있다. On the other hand, in order to improve this problem, a technology in which each joint of a finger is independently driven has been developed, and techniques such as Korean Patent Publication No. 10-2018-0043501 are exemplified.
그러나, 손가락 마디의 독립적 구동을 위해서는, 손가락 마디 각각을 구현하기 위한 모터가 개별적으로 구비되어야 하므로, 설계가 더욱 복잡해지며, 구동부의 증가에 따라 의수의 무게 및 제작 비용이 증가하는 문제가 있다. However, in order to independently drive the finger joints, a motor for implementing each finger joint must be separately provided, so the design becomes more complicated, and there is a problem that the weight and manufacturing cost of the prosthetic arm increase as the driving unit increases.
이에, 사용자의 손가락 동작을 동일하게 모사하여 다양한 사물의 형상에 따라 최적의 파지를 수행할 수 있으면서도 최소의 구동부를 포함하는 구조를 가지는 손가락 모사 모듈, 즉, 로봇의수에 대한 필요성이 요구되고 있다. Accordingly, there is a need for a finger simulation module, that is, the number of robots, which can perform optimal gripping according to the shape of various objects by identically simulating the user's finger motion, and has a structure including a minimum driving unit. .
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 손가락의 세부 동작을 모사할 수 있어 임의의 형상을 가지는 사물을 보다 안정적으로 파지할 수 있으며, 상대적으로 단순한 설계와 이에 따른 최소의 구동부가 적용되어 무게나 제작 비용을 최소화할 수 있는 사물 형상 적응형 파지모듈에 관한 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention is conceived in this respect, and an object of the present invention is that it is possible to more stably grasp an object having an arbitrary shape by simulating the detailed motion of a finger, and a relatively simple design and thus It relates to an object shape adaptive gripping module capable of minimizing weight or manufacturing cost by applying a minimum driving unit.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 파지 모듈은 베이스부, 파지 프레임, 웜축 유닛, 제1 기어유닛, 제2 기어유닛 및 푸쉬유닛을 포함한다. 상기 베이스 부는 일 방향으로 연장되는 제1 프레임, 및 상기 제1 프레임에 대하여 회전되는 제2 프레임을 포함한다. 상기 파지 프레임은 상기 제2 프레임에 대하여 회전된다. 상기 웜축 유닛은 상기 제2 프레임에 수납되어, 구동부로부터 구동력을 제공받아 회전한다. 상기 제1 기어유닛은 상기 웜축 유닛의 전측에 선택적으로 연결되어 구동력을 제공받는다. 상기 제2 기어유닛은 상기 웜축 유닛의 후측에 선택적으로 연결되어 구동력을 제공받는다. 상기 푸쉬유닛은 상기 제1 기어유닛의 연결 또는 상기 제2 기어유닛의 연결을 선택한다. A gripping module according to an embodiment for realizing the object of the present invention includes a base portion, a gripping frame, a worm shaft unit, a first gear unit, a second gear unit, and a push unit. The base part includes a first frame extending in one direction and a second frame rotating with respect to the first frame. The gripping frame is rotated with respect to the second frame. The worm shaft unit is accommodated in the second frame and rotates by receiving a driving force from a driving unit. The first gear unit is selectively connected to the front side of the worm shaft unit to receive a driving force. The second gear unit is selectively connected to the rear side of the worm shaft unit to receive a driving force. The push unit selects connection of the first gear unit or connection of the second gear unit.
일 실시예에서, 상기 푸쉬유닛은, 상기 제1 기어유닛을 상기 웜축 유닛에 연결시키는 힌지부, 및 상기 제2 기어유닛을 상기 웜축 유닛에 연결시키는 푸쉬부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the push unit may include a hinge part connecting the first gear unit to the worm shaft unit, and a push part connecting the second gear unit to the worm shaft unit.
일 실시예에서, 상기 힌지부의 제1 끝단은 상기 제1 기어유닛에 연결되고, 제2 끝단은 상기 푸쉬부에 연결되며, 상기 푸쉬부가 푸쉬(push)됨에 따라 상기 힌지부는 중심부를 중심으로 회전할 수 있다. In one embodiment, the first end of the hinge unit is connected to the first gear unit, the second end is connected to the push unit, and as the push unit is pushed, the hinge unit is rotated around the center. I can.
일 실시예에서, 상기 푸쉬부가 푸쉬되어 상기 힌지부가 상기 중심부를 중심으로 회전함에 따라, 상기 제1 기어유닛은 상승하여 상기 웜축 유닛의 전측으로부터 연결이 해제되고, 상기 제2 기어유닛은 하강하여 상기 웜축 유닛의 후측에 연결될 수 있다. In one embodiment, as the push part is pushed and the hinge part rotates around the center, the first gear unit rises and the connection is released from the front side of the worm shaft unit, and the second gear unit descends to the It can be connected to the rear side of the worm shaft unit.
일 실시예에서, 상기 제1 기어유닛이 상기 웜축 유닛의 전측에 연결되면, 상기 제2 프레임은 상기 제1 프레임에 대하여 회전할 수 있다. In one embodiment, when the first gear unit is connected to the front side of the worm shaft unit, the second frame may rotate with respect to the first frame.
일 실시예에서, 상기 제1 기어유닛은, 상기 웜축 유닛에 연결되는 제1 동력전달기어, 상기 제1 동력전달기어와 제1 동력전달축으로 연결되는 제1 스퍼기어, 및 상기 제1 스퍼기어와 기어결합되어, 상기 제2 프레임을 상기 제1 프레임에 대하여 회전시키는 제1 고정기어를 포함할 수 있다. In one embodiment, the first gear unit includes a first power transmission gear connected to the worm shaft unit, a first spur gear connected to the first power transmission gear and a first power transmission shaft, and the first spur gear And a first fixed gear that is geared to and rotates the second frame with respect to the first frame.
일 실시예에서, 상기 제1 동력전달축은 상기 푸쉬유닛의 힌지부에 연결될 수 있다. In one embodiment, the first power transmission shaft may be connected to a hinge portion of the push unit.
일 실시예에서, 상기 제2 기어유닛이 상기 웜축 유닛의 후측에 연결되면, 상기 파지 프레임은 상기 제2 프레임에 대하여 회전할 수 있다. In one embodiment, when the second gear unit is connected to the rear side of the worm shaft unit, the gripping frame may rotate with respect to the second frame.
일 실시예에서, 상기 제2 기어유닛은, 상기 웜축 유닛에 연결되는 제2 동력전달기어, 상기 제2 동력전달기어와 제2 동력전달축으로 연결되는 제2 스퍼기어, 및 상기 제2 스퍼기어와 기어결합되어, 상기 파지 프레임을 상기 제2 프레임에 대하여 회전시키는 제2 고정기어를 포함할 수 있다. In one embodiment, the second gear unit includes a second power transmission gear connected to the worm shaft unit, a second spur gear connected to the second power transmission gear and a second power transmission shaft, and the second spur gear And a second fixed gear that is geared to and rotates the gripping frame with respect to the second frame.
일 실시예에서, 상기 제2 기어유닛은, 상기 제2 고정기어와 상기 파지 프레임을 연결하는 고정축을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the second gear unit may further include a fixed shaft connecting the second fixed gear and the gripping frame.
일 실시예에서, 상기 제2 동력전달기어는 상기 푸쉬유닛의 푸쉬부에 연결될 수 있다. In one embodiment, the second power transmission gear may be connected to a push portion of the push unit.
일 실시예에서, 상기 구동부는 상기 제1 프레임에 수납될 수 있다. In one embodiment, the driving unit may be accommodated in the first frame.
일 실시예에서, 상기 구동부와 상기 웜축 유닛 사이에 연결되어, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 연결 각도와 무관하게 상기 구동력을 상기 웜축 유닛에 전달하는 연결유닛을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, a connection unit connected between the driving unit and the worm shaft unit to transmit the driving force to the worm shaft unit irrespective of a connection angle between the first frame and the second frame may be further included.
본 발명의 실시예들에 의하면, 종래 각 손가락의 동작을 구현하기 위해 각 관절마다 구동부가 구비되어야 하는 것과 달리, 하나의 손가락 동작을 구현하기 위해 하나의 구동부를 적용할 수 있으므로, 구동부의 감소를 통한 설계의 최적화, 경량화 및 제조 원가의 감소를 구현할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, unlike the conventional driving unit to be provided for each joint to implement the motion of each finger, since one driving unit can be applied to implement one finger operation, the reduction of the driving unit is reduced. Through this, it is possible to optimize design, reduce weight, and reduce manufacturing cost.
즉, 웜축 유닛과의 연결을 선택적으로 수행하는 제1 및 제2 기어유닛들을 통해, 하나의 구동부를 구비하더라도 손가락의 동작을 구현할 수 있으며, 특히, 사물의 위치에 따라 푸쉬유닛이 선택적으로 푸쉬되어 동작이 구현되므로, 사물 적응성을 향상시켜, 다양한 형태의 사물에 대하여 최적의 그리핑을 구현할 수 있다. That is, through the first and second gear units that selectively connect with the worm shaft unit, even if one driving unit is provided, the operation of the finger can be implemented, and in particular, the push unit is selectively pushed according to the position of the object. Since the operation is implemented, it is possible to improve the adaptability of the object and implement optimal gripping for various types of objects.
이 경우, 푸쉬유닛이 포함하는 힌지부와 푸쉬부의 설계를 통해, 상대적으로 간단한 동작을 통해서도, 상기와 같은 사물의 최적의 그리핑을 구현할 수 있으므로 설계의 단순화, 동작의 단순화에도 불구하고 종래 기술 대비 사물에 대한 그리핑을 보다 우수하게 수행할 수 있다. In this case, through the design of the hinge part and the push part included in the push unit, even through a relatively simple operation, the optimum gripping of the object as described above can be implemented, so despite the simplification of design and operation, compared to the prior art You can better grip the object.
또한, 전체적으로 베이스부 및 파지 프레임이 손가락의 형상과 유사한 형상으로 설계되며, 구동 메커니즘을 수행하기 위한 일련의 모듈들은 베이스부에만 구비되므로, 실제 파지 프레임을 통한 사물의 그리핑 동작에 있어, 상기 구동 모듈들에 의한 간섭이 최소화될 수 있다. In addition, as a whole, the base part and the gripping frame are designed in a shape similar to the shape of the finger, and a series of modules for performing the driving mechanism are provided only in the base part, so in the gripping operation of the object through the actual gripping frame, the driving Interference by the modules can be minimized.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 파지모듈을 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 파지모듈의 내부를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 파지모듈을 다른 방향에서 도시한 측면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 파지모듈의 제1 동작 상태를 도시한 측면도들이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 파지모듈의 제2 동작 상태를 도시한 측면도들이다. 1 is a side view showing a holding module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating the inside of the gripping module of FIG. 1.
3 is a side view showing the gripping module of FIG. 1 from a different direction.
4A and 4B are side views illustrating a first operating state of the gripping module of FIG. 1.
5A and 5B are side views illustrating a second operating state of the gripping module of FIG. 1.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. The present invention will be described in detail in the text, since various modifications can be made and various forms can be obtained. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, terms such as "comprise" or "consist of" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, elements, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of being added.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms, including technical or scientific terms, used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 파지모듈을 도시한 측면도이다. 도 2는 도 1의 파지모듈의 내부를 도시한 사시도이다. 도 3은 도 1의 파지모듈을 다른 방향에서 도시한 측면도이다. 1 is a side view showing a holding module according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view illustrating the inside of the gripping module of FIG. 1. 3 is a side view showing the gripping module of FIG. 1 from a different direction.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 파지모듈(10)은 의수에 적용되어 하나의 손가락의 파지 동작을 모사하기 위한 것으로, 본 실시예에서는, 하나의 손가락을 구현하기 위한 구조 및 구동 메커니즘에 대하여 설명하지만, 상기 파지모듈(10)을 횡렬로 5개를 배열하여 하나의 손, 즉 의수 전체를 모사하도록 구현할 수 있음은 자명하다. 1 to 3, the
이에, 이하에서는 하나의 손가락의 구조 및 구동 메커니즘을 구현하는 상기 파지모듈(10)에 대하여 설명하며, 복수의 손가락을 통해 의수 전체를 모사하는 경우는 상기와 같은 횡렬 배열로 구현할 수 있으므로, 이에 대한 설명은 생략한다. Accordingly, hereinafter, the
나아가, 상기 파지모듈(10)은 반드시, 의수에 적용되어 사람의 손가락의 동작을 모사하는 것 외에, 산업용 로봇 등에도 동일하게 적용되어 로봇의 그리핑을 위한 파지 모듈로 사용될 수도 있다. Further, the gripping
보다 구체적으로, 상기 파지모듈(10)은 베이스부(100), 파지 프레임(200), 구동부(300), 연결유닛(400), 웜축 유닛(500), 제1 기어유닛(600), 제2 기어유닛(700) 및 푸쉬유닛(800)을 포함한다. More specifically, the gripping
상기 베이스부(100)는 상기 파지모듈(10)의 하부 프레임을 형성하며, 제1 프레임(110), 제2 프레임(120) 및 연결부(130)를 포함한다. The
상기 제1 프레임(110)은 일 방향으로 연장되는 플레이트 형상을 가지며, 상기 제1 프레임(110)은 사람의 손바닥의 일부를 모사할 수 있다. The
상기 제1 프레임(110)의 상면에는 상기 구동부(300)가 수납되며, 상기 구동부(300)의 수납 공간을 형성하기 위해, 도시된 바와 같이, 상기 제1 프레임(110)의 소정 위치에 상기 제1 프레임(110)의 연장 방향에 수직인 방향으로 고정 프레임(111)이 추가로 형성될 수 있다. The driving
이에, 상기 구동부(300)는 상기 제1 프레임(110)의 상면 상에, 상기 고정프레임(111)에 고정되는 형태로 위치할 수 있다. Accordingly, the driving
상기 제2 프레임(120)은 초기 상태에서는, 상기 제1 프레임(110)의 연장 방향을 따라 연장되며, 상기 제1 프레임(110)과 상기 연결부(130)를 통해 연결된다. In an initial state, the
다만, 상기 제2 프레임(120)은 상기 제1 프레임(110)에 대하여 상기 연결부(130)를 중심으로 회전할 수 있으며, 이러한 상기 제2 프레임(120)의 상대적인 회전 메커니즘에 대하여는 후술한다. However, the
그리하여, 상기 제2 프레임(120)은 손바닥과 연결되는 손가락의 일 마디를 모사하게 된다. 즉, 손가락이 손바닥에 대하여 회전되는 동작이, 상기 제2 프레임(120)이 상기 제1 프레임(110)에 대하여 회전하는 동작으로 모사될 수 있다. Thus, the
상기 제2 프레임(120)은 상기 제1 프레임(110)과 동일하게 연장되어 상기 파지모듈(10)의 하부 프레임을 형성하는 연장 프레임(121), 및 상기 연장 프레임(121)의 모서리로부터 상기 연장 프레임(121)의 연장 방향에 대하여 수직인 방향으로 연장되는 측면 프레임(122)을 포함한다. The
이 경우, 상기 측면 프레임(122)은, 상기 연장 프레임(121)의 양 측에 서로 평행하게 한 쌍으로 형성될 수 있으며, 이에 따라, 상기 연결부(130)도 한 쌍으로 형성될 수 있다. In this case, the side frames 122 may be formed as a pair on both sides of the
그리하여, 상기 연장 프레임(121), 및 상기 측면 프레임(122)의 사이에는 소정의 수납 공간이 형성되며, 상기 수납공간에는 상기 연결유닛(400), 상기 웜축 유닛(500), 상기 제1 기어유닛(600) 및 상기 제2 기어유닛(700)이 수납될 수 있다. Thus, a predetermined storage space is formed between the
한편, 후술하겠으나, 상기 푸쉬유닛(800)은 전체적으로 상기 연장 프레임(121) 및 상기 측면 프레임(122)이 형성하는 수납공간의 개방된 상측부를 커버하도록 위치할 수 있으며, 이에 따라, 상기 수납공간은 전체적으로 밀폐된 공간을 형성하게 된다. Meanwhile, as will be described later, the
이 경우, 상기 측면 프레임(122)은 내부에 수납되는 상기 구성요소들의 형상이나 배열 등을 고려하여, 도 1 에 도시된 구조 외에도, 다양한 형태로 설계될 수 있다. In this case, the
상기 연결부(130)는 상기 제1 프레임(110) 및 상기 측면 프레임(122)을 연결하며, 구체적으로는, 상기 제1 프레임(110)의 끝단으로부터 돌출되어 형성되는 연결 프레임(112)과 상기 측면 프레임(122)의 일 끝단으로부터 돌출되어 형성되는 제1 돌출부(141) 사이를 연결된다. The
상기 연결부(130)는, 나사 결합 등일 수 있으며, 상기 제1 프레임(110)과 상기 측면 프레임(122)이 상대적으로 회전 가능하도록 연결될 수 있는 연결 부재이면 충분하다. The
한편, 상기 측면 프레임(122)에서, 상기 제1 돌출부(141)가 형성되는 측의 반대 측에는 제2 돌출부(142)가 형성되어, 상기 측면 프레임(122)으로부터 돌출된다. Meanwhile, in the
이 경우, 상기 제2 돌출부(142)에는 후술되는 상기 파지 프레임(200)이 연결되며, 이는 후술한다. In this case, the
상기 파지 프레임(200)은 상기 제2 프레임(120)의, 상기 제2 돌출부(142)에 회전 가능하도록 연결되며, 상기 제2 돌출부(142)와 상기 파지 프레임(200)의 일 끝단은 후술되는 제2 기어유닛(700)의 고정축(750)을 통해 연결된다. The
그리하여, 상기 파지 프레임(200)은 초기 상태에서는, 상기 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)의 연장 방향을 따라 연장되며, 상기 제2 프레임(120)과 상기 고정축(750)을 통해 연결된다. Thus, in the initial state, the
다만, 상기 파지 프레임(200)도 상기 제2 프레임(120)에 대하여 상기 고정축(750)을 중심으로 회전할 수 있으며, 이러한 상기 파지 프레임(200)의 상대적인 회전 메커니즘에 대하여는 후술한다. However, the
그리하여, 상기 파지 프레임(200)은 손가락의 일 마디에서 추가로 연결되는 손가락의 끝 마디를 모사하게 된다. 즉, 손가락의 끝 마디가 일 마디에 대하여 회전되는 동작이, 상기 파지 프레임(200)이 상기 제2 프레임(120)에 대하여 회전하는 동작으로 모사될 수 있다. Thus, the
상기 파지 프레임(200)은, 내부에는 별도의 부재가 수납되지는 않으며, 손가락의 끝 마디와 유사하게 도 1에서와 같이, 밀폐된 구조로 형성될 수 있다. The
또한, 파지의 대상이 되는 사물와의 파지력을 향상시키기 위해, 상기 파지 프레임(200)의 외면은 마찰력이나 탄력이 높은 소재로 커버되거나, 상기 파지 프레임(200) 자체가 마찰력과 탄력을 가지는 소재로 제작될 수 있다. In addition, in order to improve the gripping force with the object to be gripped, the outer surface of the
상기 구동부(300)는 상기 제1 프레임(110) 상에, 상기 고정 프레임(111)과 상기 제1 프레임(110)이 형성하는 수납 공간에 수납되어 고정된다. The driving
상기 구동부(300)는, 예를 들어, 구동 모터일 수 있으며, 이에 회전 구동력을 발생시켜 상기 구동부(300)에 연결된 구동축(310)을 통해 회전 구동력을 제공한다. The driving
상기 연결유닛(400)은 일 끝단은 상기 구동축(310)에 연결되어, 상기 구동부(300)로부터 제공되는 회전 구동력을 전달받고, 타 끝단은 상기 웜축 유닛(500)에 연결되어, 상기 회전 구동력을 상기 웜축 유닛(500)으로 전달한다. One end of the
이 경우, 상기 연결유닛(400)은 상기 구동축(310)의 연장 방향과, 상기 웜축 유닛(500)의 연장 방향이 상대적으로 변화하더라도, 안정적인 구동력을 전달할 수 있는, 유니버설 조인트일 수 있다. In this case, the
그리하여, 상기 제2 프레임(120)이 상기 제1 프레임(110)에 대하여 회전하여, 상기 웜축 유닛(500)의 연장방향이 상기 구동축(310)의 연장방향에 대하여 소정의 각도를 형성하는 경우에도, 상기 연결유닛(400)을 통해 상기 구동부(300)의 회전 구동력은 상기 웜축 유닛(500)으로 안정적으로 전달될 수 있다. Thus, even when the
상기 웜축 유닛(500)은 상기 제2 프레임(120)에 의해 형성되는 수납 공간에 수납되며, 일 측은 상기 연결유닛(400)에 연결된다. The
상기 웜축 유닛(500)은, 상기 제2 프레임(120) 상에 고정되므로, 상기 제2 프레임(120)의 연장 방향에 평행한 방향으로 연장되는 웜축일 수 있다. 즉, 상기 웜축 유닛(500)은 일 방향으로 연장되는 축 형상이며, 외주면을 따라 기어치(齒)가 형성된다. Since the
한편, 설명의 편의를 위하여, 상기 웜축 유닛(500)은, 상기 연결유닛(400)에 보다 근접하게 위치하는 부분을 전측 기어(510), 상기 연결유닛(400)으로부터 상기 전측 기어(510)를 지나 멀리 위치하는 부분을 후측 기어(520)라고 구분한다. On the other hand, for convenience of explanation, the
그리하여, 상기 전측 기어(510)에는 후술되는 상기 제1 기어유닛(600)이 선택적으로 기어 결합되며, 상기 후측 기어(520)에는 후술되는 상기 제2 기어유닛(700)이 선택적으로 기어 결합된다. Thus, the
즉, 상기 웜축 유닛(500)은 상기 회전 구동력을 제공받으면 연속적으로 회전하는데, 상기 전측 기어(510)가 상기 제1 기어유닛(600)에 기어 결합되면, 상기 웜축 유닛(500)의 회전 구동력은 상기 제1 기어유닛(600)으로 전달되고, 상기 후측 기어(520)가 상기 제2 기어유닛(700)에 기어 결합되면, 상기 웜축 유닛(500)의 회전 구동력은 상기 제2 기어유닛(700)으로 전달된다. That is, when the
상기 제1 기어유닛(600)은 상기 전측 기어(510)와 선택적으로 기어 결합되어 구동력을 제공받는 것으로, 제1 동력 전달기어(610), 제1 동력 전달축(620), 제1 스퍼기어(630) 및 제1 고정기어(640)를 포함한다. The
상기 제1 동력 전달기어(610)는 상기 웜축 유닛(500)의 전측 기어(510)에 선택적으로 기어 결합하는 웜 기어로서, 상기 웜축 유닛(500)의 회전 구동력을 전달받아, 상기 제1 동력 전달축(620)으로 제공한다. The first
이에 따라, 상기 제1 동력 전달기어(610)와 상기 제1 스퍼기어(630)에 동시에 연결되는 상기 제1 동력 전달축(620)은 상기 제1 동력 전달기어(610)의 회전 구동력을 상기 제1 스퍼기어(630)에 제공하게 된다. Accordingly, the first
상기 제1 스퍼기어(630)는, 소위 웜 휠로서, 상기 제1 동력 전달축(620)을 통해 제공되는 회전 구동력에 의해 회전하며, 상기 제1 고정기어(640)와 기어결합을 하며 맞물린다. The
이에 따라, 상기 제1 고정기어(640)는 최종적으로 회전 구동력을 전달받게 된다. Accordingly, the first fixed
상기 제1 고정기어(640)는 상기 연결 프레임(112) 한 쌍 중 일 측의 연결 프레임(112) 상에 상기 연결부(130)를 통하여 고정되며, 이에 따라, 상기 제1 고정기어(640)의 회전 구동력은 상기 연결부(130)를 통해 상기 제2 프레임(120)으로 제공된다. The first fixed
즉, 상기 제1 고정기어(640)가 회전하게 되면, 상기 제2 프레임(120)은 상기 제1 프레임(110)에 대하여 회전하게 된다. 이 경우, 상기 제2 프레임(120)의 상대적인 회전 방향은 상기 제1 고정기어(640)의 회전 방향에 따라 결정되며, 도 1 및 도 2에 도시된 초기 상태로부터, 상기 제2 프레임(120)이 회전하는 경우, 상기 제2 프레임(120)은 상기 제1 프레임(110)에 대하여 반시계 방향으로 회전할 수 있다. That is, when the first fixed
이와 같이, 상기 제2 프레임(120)의 회전 구동은 의수에서, 손바닥에 대하여 손가락의 일 마디가 회전하는 구동 동작을 모사하게 된다. In this way, the rotational drive of the
이 경우, 상기 제2 프레임(120) 상에는 다수의 구성요소들이 수납되므로 상기 제2 프레임(120)을 상기 제1 프레임(110)에 대하여 회전시키기 위해서는 소정의 토크가 필요하게 된다. In this case, since a plurality of components are accommodated on the
따라서, 상기 제1 고정기어(640)와 상기 제1 스퍼기어(630) 사이의 기어치의 비율을 조절하여, 상기 제1 고정기어(640)로 상기 제2 프레임(120)을 회전시킬 수 있는 충분한 토크가 제공될 수 있도록 한다. Therefore, by adjusting the ratio of the gear teeth between the first fixed
한편, 상기 제1 동력 전달기어(610)가 상기 전측 기어(510)와 결합된 상태로부터 해제되는 경우, 상기 제1 고정기어(640)는 더 이상 회전 구동력을 제공받지 못하므로, 상기 제2 프레임(120)의 상기 제1 프레임(110)에 대한 회전은 중단된다.On the other hand, when the first
상기 제2 기어유닛(700)은 상기 후측 기어(520)와 선택적으로 기어 결합되어 구동력을 제공받는 것으로, 제2 동력 전달기어(710), 제2 동력 전달축(720), 제2 스퍼기어(730), 제2 고정기어(740) 및 고정축(750)을 포함한다. The
상기 제2 동력 전달기어(710)는 상기 웜축 유닛(500)의 후측 기어(520)에 선택적으로 기어 결합하는 웜 기어로서, 상기 웜축 유닛(500)의 회전 구동력을 전달받아, 상기 제2 동력 전달축(720)으로 제공한다. The second
이에 따라, 상기 제2 동력 전달기어(710)와 상기 제2 스퍼기어(730)에 동시에 연결되는 상기 제2 동력 전달축(720)은 상기 제2 동력 전달기어(710)의 회전 구동력을 상기 제2 스퍼기어(730)에 제공하게 된다. Accordingly, the second
상기 제2 스퍼기어(730)는, 소위 웜 휠로서, 상기 제2 동력 전달축(720)을 통해 제공되는 회전 구동력에 의해 회전하며, 상기 제2 고정기어(740)와 기어결합을 하며 맞물린다. The
이에 따라, 상기 제2 고정기어(740)는 최종적으로 회전 구동력을 전달받게 된다. Accordingly, the second fixed
이 경우, 상기 제2 고정기어(740)는 상기 고정축(750)에 고정된 상태로 회전하므로, 상기 제2 고정기어(740)의 회전에 따라 상기 고정축(750)도 동시에 회전하게 된다. In this case, since the second fixed
한편, 상기 고정축(750)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 측면 프레임(122)의 제2 돌출부(142)와 상기 파지 프레임(200)의 일 측을 서로 연결하는 것으로, 상기 고정축(750)의 회전 구동력은, 상기 파지 프레임(200)의 상기 측면 프레임(122)에 대한 회전을 유도한다. Meanwhile, as shown in FIG. 1, the fixed
즉, 상기 고정축(750)이 회전하게 되면, 상기 파지 프레임(200)은 상기 제2 프레임(120)에 대하여 회전하게 된다. 이 경우, 상기 파지 프레임(200)의 상대적인 회전 방향은 상기 고정축(750)의 회전 방향에 따라 결정되며, 도 1 및 도 2에 도시된 초기 상태로부터, 상기 고정축(750)이 회전하는 경우, 상기 파지 프레임(200)은 상기 제2 프레임(120)에 대하여 반시계 방향으로 회전할 수 있다. That is, when the fixed
이와 같이, 상기 파지 프레임(200)의 회전 구동은 의수에서, 손가락의 일 마디에 대하여 손가락의 일 마디에서 추가로 연결되는 손가락의 끝 마디의 회전 동작을 모사하게 된다. In this way, the rotational drive of the
이 경우, 상기 파지 프레임(200)도 소정의 중량을 갖게 되므로, 상기 파지 프레임(200)을 상기 제2 프레임(120)에 대하여 회전시키기 위해서는 소정의 토크가 필요하게 된다. In this case, since the holding
따라서, 상기 제2 고정기어(740)와 상기 제2 스퍼기어(630) 사이의 기어치의 비율을 조절하여, 상기 제2 고정기어(740)로 상기 파지 프레임(200)을 회전시킬 수 있는 충분한 토크가 제공될 수 있도록 한다. Accordingly, sufficient torque to rotate the
한편, 상기 제2 동력 전달기어(710)가 상기 후측 기어(520)와 결합된 상태로부터 해제되는 경우, 상기 제2 고정기어(740)는 더 이상 회전 구동력을 제공받지 못하므로, 상기 파지 프레임(200)의 상기 제2 프레임(120)에 대한 회전은 중단된다. On the other hand, when the second
상기 푸쉬유닛(800)은 상기 제1 기어유닛(600)의 상기 웜축 유닛(500)과의 연결 또는 상기 제2 기어유닛(700)의 상기 웜축 유닛(500)과의 연결을 선택한다. The
즉, 상기 푸쉬유닛(800)의 동작에 따라, 상기 제1 동력전달기어(610)가 상기 전측 기어(510)에 연결되어 동력을 전달받거나, 상기 제2 동력전달기어(710)가 상기 후측 기어(520)에 연결되어 동력을 전달받게 된다. That is, according to the operation of the
보다 구체적으로, 상기 푸쉬유닛(800)은 힌지부(810) 및 푸쉬부(820)를 포함한다. More specifically, the
상기 힌지부(810)는 도 3에 도시된 바와 같이, 수직방향으로 연장되는 바(bar) 형상의 양 끝단, 즉 상측 끝단 및 하측 끝단에 서로 다른 방향으로 수평방향으로 연장되는 한 쌍의 바(bar) 형상이 연결되는 형태를 가진다. As shown in FIG. 3, the
이 경우, 상기 수직방향으로 연장되는 바의 중앙을 중심부(811)로 정의하고, 상기 하측 끝단에서 상기 제1 기어유닛(600) 방향으로 연장되는 바의 끝단을 제1 끝단(812)으로 정의하고, 상기 상측 끝단에서 상기 제2 기어유닛(700) 방향으로 연장되는 바의 끝단을 제2 끝단(813)으로 정의할 수 있으며, 상기 힌지부(810)는 상기 중심부(811)를 중심으로 회전하게 된다. In this case, the center of the bar extending in the vertical direction is defined as the
즉, 상기 힌지부(810)의 제1 끝단(812)은 상기 제1 스퍼기어(630)의 중심, 즉 상기 제1 동력전달축(620)에 고정되며, 상기 힌지부(810)의 제2 끝단(813)은 상기 푸쉬부(820) 상에 고정된다. That is, the
상기 푸쉬부(820)는 상면(821) 및 측면(822)을 포함한다. The
상기 상면(821)은 소정의 면적을 가지며, 상기 제1 프레임(120)에 의해 형성되는 수납공간에서 개방되는 상부를 커버한다. The
상기 측면(822)은 상기 상면(821)으로부터 하부 방향으로 연장되며, 소정의 플레이트 형상을 가지며, 끝단은 상기 제2 동력전달기어(710)의 상면 상에 접촉된다. The
또한, 상기 힌지부(810)의 상기 제2 끝단(813)은 상기 측면(822) 상에 고정된다. In addition, the
상기 푸쉬부(820)는 도 3에 도시된 바와 같이, 외부로부터의 힘에 의해 화살표 방향으로 상기 상면(821)에 힘이 인가되어 푸쉬(push)되면, 전체적으로 화살표 방향으로, 즉 하부방향, 상기 베이스부(100)를 향하는 방향으로 이동하게 된다. As shown in FIG. 3, when a force is applied to the
이와 같이, 상기 상면(821)은 소정의 면적을 형성하므로, 외부로부터 인가되는 힘을 제공받을 수 있으며, 이렇게 제공받은 힘에 의해, 상기 상면(821) 및 상기 측면(822)은 동시에 하부방향으로 이동하게 된다. In this way, since the
이 경우, 상기 외부로부터 인가되는 힘은, 곧, 사물이나 파지의 대상이 되는 물체가 상기 상면(821)에 접촉함으로써 발생하는 힘이라 할 수 있으므로, 결국 상기 푸쉬유닛(800)은, 상기 사물이나 파지의 대상이 되는 물체로부터 힘을 인가받으면 하부 방향, 즉 상기 베이스부(100)를 향하는 방향으로 이동하게 된다. In this case, the force applied from the outside may be said to be a force generated when an object or an object to be gripped comes into contact with the
한편, 상기 푸쉬유닛(800)은 초기상태에서는, 상기 제2 동력전달기어(710)와 상기 후측 기어(520) 사이에 소정의 갭(501)이 형성되도록 위치하지만, 상기 푸쉬유닛(800)이 하부방향으로 이동하게 됨에 따라, 상기 갭(501)은 사라지고, 상기 제2 동력전달기어(710)는 상기 후측 기어(520) 상에 직접 기어 결합된다. Meanwhile, in the initial state, the
즉, 상기 상면(821)으로 외력이 인가되는 경우, 상기 측면(822)에 고정된 상기 힌지부(810)의 제2 끝단(813)도 하부 방향으로 이동하게 되며, 이에 따라 상기 힌지부(810)는 중심부(811)를 중심으로 회전하게 된다. 이 경우, 회전 방향은 도 3에 도시된 바와 같은 반시계 방향일 수 있다. That is, when an external force is applied to the
또한, 상기 힌지부(810)가 상기와 같이 상기 중심부(811)를 중심으로 반시계 방향으로 회전하게 되면, 상기 힌지부(810)의 제1 끝단(812)은 상부 방향으로 이동하게 되며, 이에 따라 상기 제1 스퍼기어(630)도 상부 방향으로 이동하게 되어, 상기 제1 스퍼기어(630)에 상기 제1 동력전달축(620)을 통해 연결되는 상기 제1 동력전달기어(610)도 동일하게 상부 방향으로 이동하게 된다. 그리하여, 상기 제1 동력전달기어(610)는 상기 전측 기어(510)와 기어 결합이 해제된다. In addition, when the
이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 상기 파지모듈(10)의 세부 동작을 설명한다. Hereinafter, detailed operations of the gripping
도 4a 및 도 4b는 도 1의 파지모듈의 제1 동작 상태를 도시한 측면도들이다. 4A and 4B are side views illustrating a first operating state of the gripping module of FIG. 1.
우선, 도 4a를 참조하면, 초기 상태에서, 상기 제1 프레임(110) 및 상기 제2 프레임(120)은 일 방향으로 연장되며, 상기 파지 프레임(200) 역시 상기 제2 프레임(120)의 연장방향과 동일한 방향으로 연장된다. First, referring to FIG. 4A, in an initial state, the
물론, 이 경우, 상기 파지 프레임(200)은 손가락의 끝 마디를 모사한 것으로, 끝단은 손가락처럼 다소 휘어진 프레임 형상일 수 있다. Of course, in this case, the
이러한 초기 상태에서는, 상기 제1 기어유닛(600)의 제1 동력전달기어(610)는 상기 웜축 유닛(500)의 전측 기어(510)에 기어 결합을 한 상태로 위치하며, 상기 제2 기어유닛(600)의 제2 동력전달기어(710)는 상기 웜축 유닛(500)의 후측 기어(520)와는 소정의 갭(501)을 유지하며 위치하게 된다. In this initial state, the first
이 후, 도 4b를 참조하면, 상기 구동부(300)로부터 회전 구동력이 발생하여 상기 구동축(310)이 회전하게 되면, 상기 웜축 유닛(500)의 회전 구동력은 상기 전측 기어(510)를 통해 상기 제1 동력전달기어(610)로 제공되며, 이러한 회전 구동력은 최종적으로 상기 제1 고정기어(640)로 제공된다. Thereafter, referring to FIG. 4B, when rotational driving force is generated from the driving
그리하여, 상기 제1 고정기어(640)가 도시된 바와 같이, 상기 제1 스퍼기어(630)와 맞물리며, 반시계 방향으로 회전하게 되면, 상기 제2 프레임(120)은 상기 제1 프레임(110)에 대하여 반시계 방향으로 회전하여, 상승하게 된다. Thus, as shown, when the first fixed
이는 앞서, 설명한 바와 같이, 손가락 모사 모듈에서, 손바닥에 대하여 손가락의 일 마디가 상측으로 회전하는 동작을 모사할 수 있다. As described above, in the finger copying module, this may simulate an upward rotation of one finger with respect to the palm.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 파지모듈의 제2 동작 상태를 도시한 측면도들이다. 5A and 5B are side views illustrating a second operating state of the gripping module of FIG. 1.
이 후, 도 4b에서와 같이 상기 제2 프레임(120)이 반시계 방향으로 지속적으로 회전하는 경우, 도 5a에 도시된 바와 같이, 소정의 물체가 위치하여 상기 푸쉬부(820)의 상면(821)에 접촉하게 되면, 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 푸쉬부(820)를 하부 방향으로 이동시키게 된다. Thereafter, as shown in FIG. 4B, when the
이와 같이, 상기 푸쉬부(820)가 하부 방향, 즉 상기 제2 프레임(120)을 향하는 방향으로 이동하게 되면, 상기 측면(822)도 동시에 이동하게 되고, 상기 측면(822)에 고정된 상기 힌지부(810)의 제2 끝단(813)은 상기 푸쉬부(820)의 이동방향과 동일한 방향으로 이동하게 된다. In this way, when the
그리하여, 상기 푸쉬부(820)의 이동에 따라, 상기 측면(822)에 접촉되는 상기 제2 동력전달기어(720)는 하부 방향, 즉 상기 웜축 유닛(500)의 후측 기어(520) 방향으로 이동하게 되어, 상기 제2 동력전달기어(720)와 상기 후측 기어(520)는 기어 결합된다. Thus, as the
이와 동시에, 상기 힌지부(810)의 제2 끝단(813)이 이동됨에 따라, 상기 힌지부(810)는 중심부(811)를 중심으로, 도시된 바와 같이, 시계방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 상기 힌지부(810)의 제1 끝단(812)은 화살표로 도시된 방향, 즉 상기 웜축 유닛(500)의 전측 기어(510)로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 된다. At the same time, as the
그리하여, 상기 웜축 유닛(500)의 전측 기어(510)에 결합되는 상기 제1 동력전달기어(610)는, 상기 전측 기어(510)와 기어 결합이 해제된다. Thus, the first
도 5b를 참조하면, 이상과 같이, 상기 제1 동력전달기어(610)가 상기 전측 기어(510)와 기어 결합이 해제되고, 상기 제2 동력전달기어(810)가 상기 후측 기어(520)와 기어 결합됨에 따라, 상기 구동부(300)로부터 제공되는 구동력은 결국 상기 제2 동력전달기어(810)를 통해, 상기 제2 고정기어(740)와 상기 고정축(750)으로 제공된다. Referring to FIG. 5B, as described above, the first
그리하여, 상기 고정축(750)은 반시계방향으로 회전하게 되며, 상기 고정축(750)에 고정된 상기 파지 프레임(200)은 상기 제2 프레임(120)에 대하여 도시된 바와 같이 반시계방향으로 회전하게 된다. Thus, the fixed
즉, 상기 제2 프레임(120)이 상기 제1 프레임(110)에 대하여 소정의 각도를 유지하며 회전된 상태에서, 추가로 상기 파지 프레임(200)이 상기 제2 프레임(120)에 대하여 회전하게 되므로, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상측에 위치하는 물체 또는 파지 대상(미도시)에 대한 파지를 수행할 수 있게 된다. That is, while the
한편, 이상에서 설명한 상기 제2 프레임(120) 및 상기 파지 프레임(200)의 반시계 방향으로의 회전 동작은, 물체를 파지하기 위한 구동이며, 파지된 물체를 해제하기 위한 동작은, 상기에서 설명한 구동 메커니즘과 반대의 메커니즘을 통해 동일하게 구현될 수 있으므로 중복되는 설명은 이를 생략한다. Meanwhile, the rotation operation of the
이상과 같이, 본 실시예에서의 상기 파지모듈(10)에서는, 각 손가락 마디마다 구동부를 구비하지 않으면서도, 푸쉬유닛(800)을 통해 물체와의 접촉이 발생하는 경우, 즉 물체에 대한 정확한 파지의 동작이 필요한 경우, 결합되는 기어를 선택적으로 변경함으로써, 해당 물체에 대한 파지를 수행할 수 있게 된다. As described above, in the gripping
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 종래 각 손가락의 동작을 구현하기 위해 각 관절마다 구동부가 구비되어야 하는 것과 달리, 하나의 손가락 동작을 구현하기 위해 하나의 구동부를 적용할 수 있으므로, 구동부의 감소를 통한 설계의 최적화, 경량화 및 제조 원가의 감소를 구현할 수 있다. According to the embodiments of the present invention as described above, unlike the conventional driving unit to be provided for each joint to implement the motion of each finger, since one driving unit can be applied to implement one finger operation, the driving unit It is possible to optimize design, reduce weight, and reduce manufacturing cost through reduction of
즉, 웜축 유닛과의 연결을 선택적으로 수행하는 제1 및 제2 기어유닛들을 통해, 하나의 구동부를 구비하더라도 손가락의 동작을 구현할 수 있으며, 특히, 사물의 위치에 따라 푸쉬유닛이 선택적으로 푸쉬되어 동작이 구현되므로, 사물 적응성을 향상시켜, 다양한 형태의 사물에 대하여 최적의 그리핑을 구현할 수 있다. That is, through the first and second gear units that selectively connect with the worm shaft unit, even if one driving unit is provided, the operation of the finger can be implemented, and in particular, the push unit is selectively pushed according to the position of the object. Since the operation is implemented, it is possible to improve the adaptability of the object and implement optimal gripping for various types of objects.
이 경우, 푸쉬유닛이 포함하는 힌지부와 푸쉬부의 설계를 통해, 상대적으로 간단한 동작을 통해서도, 상기와 같은 사물의 최적의 그리핑을 구현할 수 있으므로 설계의 단순화, 동작의 단순화에도 불구하고 종래 기술 대비 사물에 대한 그리핑을 보다 우수하게 수행할 수 있다. In this case, through the design of the hinge part and the push part included in the push unit, even through a relatively simple operation, the optimum gripping of the object as described above can be implemented, so despite the simplification of design and operation, compared to the prior art You can better grip the object.
또한, 전체적으로 베이스부 및 파지 프레임이 손가락의 형상과 유사한 형상으로 설계되며, 구동 메커니즘을 수행하기 위한 일련의 모듈들은 베이스부에만 구비되므로, 실제 파지 프레임을 통한 사물의 그리핑 동작에 있어, 상기 구동 모듈들에 의한 간섭이 최소화될 수 있다. In addition, as a whole, the base part and the gripping frame are designed in a shape similar to the shape of the finger, and a series of modules for performing the driving mechanism are provided only in the base part, so in the gripping operation of the object through the actual gripping frame, the driving Interference by the modules can be minimized.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can.
10 : 파지모듈
100 : 베이스부
110 : 제1 프레임
120 : 제2 프레임
200 : 파지 프레임
300 : 구동부
310 : 구동축
400 : 연결유닛
500 : 웜축 유닛
510 : 전측 기어
520 : 후측 기어
600 : 제1 기어유닛
610 : 제1 동력전달기어
630 : 제1 스퍼기어
640 : 제1 고정기어
700 : 제2 기어유닛
710 : 제2 동력전달기어
750 : 제2 고정기어
800 : 푸쉬유닛
810 : 힌지부10: gripping module 100: base
110: first frame 120: second frame
200: gripping frame 300: driving unit
310: drive shaft 400: connection unit
500: worm shaft unit 510: front gear
520: rear gear 600: first gear unit
610: first power transmission gear 630: first spur gear
640: first fixed gear 700: second gear unit
710: second power transmission gear 750: second fixed gear
800: push unit 810: hinge
Claims (13)
상기 제2 프레임에 대하여 회전되는 파지 프레임;
상기 제2 프레임에 수납되어, 구동부로부터 구동력을 제공받아 회전하는 웜축 유닛;
상기 웜축 유닛의 전측에 선택적으로 연결되어 구동력을 제공받는 제1 기어유닛;
상기 웜축 유닛의 후측에 선택적으로 연결되어 구동력을 제공받는 제2 기어유닛; 및
상기 제1 기어유닛의 연결 또는 상기 제2 기어유닛의 연결을 선택하는 푸쉬유닛을 포함하는 파지모듈. A base portion including a first frame extending in one direction and a second frame rotating with respect to the first frame;
A gripping frame rotated with respect to the second frame;
A worm shaft unit accommodated in the second frame and rotated by receiving a driving force from a driving unit;
A first gear unit selectively connected to a front side of the worm shaft unit to receive a driving force;
A second gear unit selectively connected to a rear side of the worm shaft unit to receive a driving force; And
A gripping module comprising a push unit for selecting the connection of the first gear unit or the connection of the second gear unit.
상기 제1 기어유닛을 상기 웜축 유닛에 연결시키는 힌지부; 및
상기 제2 기어유닛을 상기 웜축 유닛에 연결시키는 푸쉬부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파지모듈. The method of claim 1, wherein the push unit,
A hinge part connecting the first gear unit to the worm shaft unit; And
A gripping module comprising a push unit connecting the second gear unit to the worm shaft unit.
상기 힌지부의 제1 끝단은 상기 제1 기어유닛에 연결되고, 제2 끝단은 상기 푸쉬부에 연결되며,
상기 푸쉬부가 푸쉬(push)됨에 따라 상기 힌지부는 중심부를 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 파지모듈. The method of claim 2,
The first end of the hinge part is connected to the first gear unit, the second end is connected to the push part,
The gripping module, characterized in that as the push portion is pushed, the hinge portion rotates around a central portion.
상기 푸쉬부가 푸쉬되어 상기 힌지부가 상기 중심부를 중심으로 회전함에 따라,
상기 제1 기어유닛은 상승하여 상기 웜축 유닛의 전측으로부터 연결이 해제되고, 상기 제2 기어유닛은 하강하여 상기 웜축 유닛의 후측에 연결되는 것을 특징으로 하는 파지모듈. The method of claim 3,
As the push part is pushed and the hinge part rotates around the center,
The holding module, wherein the first gear unit rises and is disconnected from the front side of the worm shaft unit, and the second gear unit descends and is connected to the rear side of the worm shaft unit.
상기 제1 기어유닛이 상기 웜축 유닛의 전측에 연결되면, 상기 제2 프레임은 상기 제1 프레임에 대하여 회전하는 것을 특징으로 하는 파지모듈. The method of claim 1,
When the first gear unit is connected to a front side of the worm shaft unit, the second frame rotates with respect to the first frame.
상기 웜축 유닛에 연결되는 제1 동력전달기어;
상기 제1 동력전달기어와 제1 동력전달축으로 연결되는 제1 스퍼기어; 및
상기 제1 스퍼기어와 기어결합되어, 상기 제2 프레임을 상기 제1 프레임에 대하여 회전시키는 제1 고정기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 파지모듈. The method of claim 5, wherein the first gear unit,
A first power transmission gear connected to the worm shaft unit;
A first spur gear connected to the first power transmission gear and a first power transmission shaft; And
And a first fixed gear that is gear-engaged with the first spur gear to rotate the second frame with respect to the first frame.
상기 제1 동력전달축은 상기 푸쉬유닛의 힌지부에 연결되는 것을 특징으로 하는 파지모듈. The method of claim 6,
The holding module, characterized in that the first power transmission shaft is connected to the hinge of the push unit.
상기 제2 기어유닛이 상기 웜축 유닛의 후측에 연결되면, 상기 파지 프레임은 상기 제2 프레임에 대하여 회전하는 것을 특징으로 하는 파지모듈. The method of claim 1,
When the second gear unit is connected to the rear side of the worm shaft unit, the gripping frame is rotated with respect to the second frame.
상기 웜축 유닛에 연결되는 제2 동력전달기어;
상기 제2 동력전달기어와 제2 동력전달축으로 연결되는 제2 스퍼기어; 및
상기 제2 스퍼기어와 기어결합되어, 상기 파지 프레임을 상기 제2 프레임에 대하여 회전시키는 제2 고정기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 파지모듈. The method of claim 8, wherein the second gear unit,
A second power transmission gear connected to the worm shaft unit;
A second spur gear connected to the second power transmission gear and a second power transmission shaft; And
And a second fixed gear that is gear-engaged with the second spur gear to rotate the gripping frame with respect to the second frame.
상기 제2 고정기어와 상기 파지 프레임을 연결하는 고정축을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파지모듈. The method of claim 9, wherein the second gear unit,
A gripping module, further comprising a fixed shaft connecting the second fixed gear and the gripping frame.
상기 제2 동력전달기어는 상기 푸쉬유닛의 푸쉬부에 연결되는 것을 특징으로 하는 파지모듈. The method of claim 9,
The holding module, characterized in that the second power transmission gear is connected to the push portion of the push unit.
상기 구동부는 상기 제1 프레임에 수납되는 것을 특징으로 하는 파지모듈. The method of claim 1,
The holding module, characterized in that the driving unit is accommodated in the first frame.
상기 구동부와 상기 웜축 유닛 사이에 연결되어, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 연결 각도와 무관하게 상기 구동력을 상기 웜축 유닛에 전달하는 연결유닛을 더 포함하는 파지모듈. The method of claim 12,
The gripping module further comprises a connecting unit connected between the driving unit and the worm shaft unit and transmitting the driving force to the worm shaft unit regardless of a connection angle between the first frame and the second frame.
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JP2016150429A (en) | 2015-02-19 | 2016-08-22 | exiii株式会社 | Joint mechanism |
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